1.汽车覆盖件的结构特点和质量要求是什么？1.1 车身覆盖件的结构特点（1）尺寸大。

汽车是消费品中较大的工业产品。

汽车覆盖件是覆盖发动机和底盘构成汽车车身的零件。

因此，其结构尺寸的大小，取决于车身分块的大小。

从覆盖件本身的功能角度考虑，分块应当是越大越好。

从车身的整体制造工艺性角度分析，也应当是越大越好。

因此，覆盖件结构尺寸一般都比较大。

（2）板材薄。

为了减轻汽车自重，覆盖件选用的板材都比较薄。

薄厚是一个相对的概念。

覆盖件的周长（米）和所用板料厚度（毫米）的比值一般都在1.00以上。

覆盖件料厚一般在0.6毫米至1.2毫米之间。

（3）形状复杂。

为满足功能和美观的需要，汽车覆盖件一般都是由三维规则曲面和不规则曲面组合而成的复合曲面。

（4）用模型表达。

由于覆盖件是有立体曲面构成，使用机械制图完全表达汽车覆盖件的形状和尺寸是非常困难的。

一般都用模型来表示。

表示汽车覆盖件形状尺寸的模型称为主模型（有物理主模型和数学主模型之分）。

1.2质量要求覆盖件表面上任何微小的缺陷都会在涂漆后引起光线的漫反射而损坏外形的美观，因此覆盖件表面不允许有波纹、皱折、边缘拉痕和其他破坏表面美感的缺陷。

覆盖件上的装饰棱线和筋条要求清晰、平滑、左右对称和过渡均匀，覆盖件之间的棱线衔接应吻合流畅，不允许参差不齐。

总之覆盖件不仅要满足结构上的功能要求，更要满足表面装饰的美观要求。

覆盖件拉延成型时，由于其塑性变形的不均匀性，往往会使某些部位刚性较差。

刚性差的覆盖件受至振动后会产生空洞声，用这样零件装车，汽车在高速行驶时就会发生振动，造成覆盖件早期破坏，因此覆盖件的刚性要求不可忽视。

检查覆盖件刚性的方法，一是敲打零件以分辨其不同部位声音的异同，另一是用手按看其是否发生松弛和鼓动现象。

汽车车身外形是由许多轮廓尺寸较大且具有空间曲面形状的覆盖件焊接而成，因此对覆盖件的尺寸精度和表面质量有较高要求。

车身覆盖件要求表面平滑、按线清晰，不允许有皱纹、划伤、拉毛等表面缺陷，此外还要求具有足够的刚性和尺寸稳定性。

车身表面质量的好坏取决于覆盖件拉伸的结果，而拉伸模是拉出合格覆盖件的关键。

2.汽车覆盖件的成形工艺特点及工艺设计指导原则2.1车身覆盖件的成形工艺特点板料成形的特点是厚度方向上的变形相对于其他两个方向来说是十分微小的。

板料成形的变形方式主要有以下几种：双向拉伸、平面应变、单向拉深、深拉延、弯曲和反弯曲。

而板料成形的过程则可以看成一个准静力过程，速度和加速度可以忽略。

与一般冲压件比较，覆盖件具有材料薄、形状复杂、多为空间曲面、结构尺寸大和表面质量高等特点，因此覆盖件的冲压工艺、模具设计和模具制造工艺也有其独特的特点：1）汽车覆盖件冲压成形时，内部的毛坯不是同时贴模，而是随着冲压过程的进行而逐步贴模。

2）成形工序多。

覆盖件的冲压工序一般要4～6道工序，多的有近10多道工序。

拉深、修边和翻边是最基本的三道工序。

3）覆盖件拉深往往不是单纯的拉深，而是拉深、胀形、弯曲等的复合成形。

不论形状如何复杂，常采用一次拉深成形。

4）覆盖件在拉延时毛坯的变形甚为复杂，各处的应力很不均匀，故不能按一般拉延件那样用拉延系数来简单判断和计算它的拉延次数和拉延可能性。

目前还只能用类比的方法，经生产调整确定。

5）拉深时变形不均匀，主要成形障碍是起皱和拉裂。

为此，常采用加工艺补充面和拉深筋等控制变形的措施。

覆盖件在拉延时要求进料阻力均匀，因此拉延模应在材料容易流动的地方多加拉延筋，而在材料不易流动的地方不加或减少拉延筋甚至增加润滑。

合理布置拉延筋可以改善拉延毛坯在压边圈下的流动条件，使各部位的变形趋于均匀，防止覆盖件起皱。

6）有些深度浅的覆盖件拉延时材料得不到充分的变形，容易起皱，且刚性不够。

这时需采用拉延槛来加大压边圈下材料的流动阻力，使拉延时材料得到充分的塑性变形，保证覆盖件修边后弹性变形小，刚性也好，以消除“鼓膜状”的缺陷。

7）大而稳定的压边力：双动压床。

大部分覆盖件需要的拉延力和压料力都较大，因此在大量生产中，这类覆盖件的拉延工序都采用双动压力机。

双动压力机的外滑块压力（压料力）可达到内滑块压力（拉延力）的60%以上，且四点连续的外滑块可进行压料力的局部调节，以满足其拉延的特殊要求。

8）覆盖件图样和主模型为依据。

覆盖件的复杂空间曲面单靠覆盖件图是无法完全表示出来的，还必须依赖模型。

主模型是制造覆盖件模具的标准，同时又是覆盖件检验的标准样品。

9）大部分覆盖件模具的工作部分是复杂的空间曲面，而且对尺寸精度和表面粗糙度的要求高，要用特制的工艺补充部分，主模型和样架在仿形铣床上加工，然后修研，其制造工艺复杂且制造周期长，同时大部分覆盖件的模具轮廓尺寸大，需要有大型的加工设备。

10）覆盖件各工序的模具依赖性大，模具的调整工作量也大，特别是拉延模的调整，是最复杂，最困难的。

只有通过拉延模的调整，拉延出合格的拉延件之后，才能投入其他工序的模具设计和制造。

覆盖件拉延毛坯的外形尺寸和拉延件的修边尺寸都需要通过试验确定。

11）材料多采用如08钢等冲压性能好的钢板，且要求钢板表面质量好、尺寸精度高。

为保证覆盖件在拉延时能经受最大限度的变形而不至于产生破裂，对原材料的机械性能，金相组织，化学成分，表面质量和厚度精度都提出很高、很严的要求。

2.2汽车覆盖件的工艺设计指导原则2.2.1确定冲压方向覆盖件的冲压工艺包括拉深、修边、翻边等多道工序，确定冲压方向应从拉深工序开始，然后制定以后各工序的冲压方向。

应尽量将各工序的冲压方向设计成一致。

1.拉深方向的选择(1)拉深冲压方向对拉深成形的影响，凸模能否进入凹模对破裂和起皱的影响等。

(2)拉深方向选择的原则①保证能将拉深件的所有空间形状（包括棱线、肋条、和鼓包等）一次拉深出来，不应有凸模接触不到的死角或死区。

②有利于降低拉深件的深度。

拉深深度太深,会增加拉深成形的难度,容易产生破裂、起皱等质量问题；拉深深度太浅,则会使材料在成形过程中得不到较大的塑性变形，覆盖件刚度得不到加强。

③尽量使拉深深度差最小。

以减小材料流动和变形分布的不均匀性。

④保证凸模开始拉深时与拉深毛坯有良好的接触状态。

开始拉深时凸模与拉深毛坯的接触面积要大，接触面应尽量靠近冲模中心。

2.修边方向的确定及修边形式(1)修边方向的确定；所谓修边就是将拉深件修边线以外的部分切掉。

理想的修边方向:是修边刃口的运动方向和修边表面垂直。

(2)修边形式：可分为垂直修边、水平修边和倾斜修边三种，3.翻边方向的确定及其翻边形式（1）翻边方向的确定翻边工序对于一般的覆盖件来说是冲压工序的最后成形工序，翻边质量的好坏和翻边位置的准确度，直接影响整个汽车车身的装配和焊接的质量。

合理的翻边方向应满足下列两个条件：①翻边凹模的运动方向和翻边凸缘、立边相一致；②翻边凹模的运动方向和翻边基面垂直。

（2）翻边形式按翻边凹模的运动方向，翻边形式可分为垂直翻边、水平翻边和倾斜翻边三种。

2.2.2 拉深工序的工艺处理1.工艺补充部分的设计为了实现覆盖件的拉深，需要将覆盖件的孔、开口、压料面等结构根拉深工序的要求进行工艺处理，这样的处理称为工艺补充。

工艺处理的内容包括：确定压料面形状、工艺补充、翻边的展开、冲工艺孔和工艺切口等内容，是针对拉深工艺的要求对覆盖件进行的工艺处理措施。

工艺补充设计的原则：（1）内孔封闭补充原则（为防止开裂采用与冲孔或工艺切口除外）；（2）简化拉深件结构形状原则；（3）对后工序有利原则（如对修边、翻边定位可靠，模具结构简单）。

2.压料面的设计压料面是工艺补充部分组成的一个重要部分，即凹模圆角半径以外的部分。

压料面的形状不但要保证压料面上的材料不皱，而且应尽量造成凸模下的材料能下凹以降低拉深深度，更重要的是要保证拉入凹模里的材料不皱不裂。

因此，压料面形状应由平面、圆柱面、双曲面等可展面组成。

确定压料面形状必须考虑以下几点：（1）降低拉深深度（2）凸模对毛坯一定要有拉伸作用只有使毛坯各部分在拉深过程中处于拉伸状态，并能均匀地紧贴凸模，才能避免起皱。

3.工艺孔和工艺切口在制件上压出深度较大的局部突起或鼓包，有时靠从外部流入材料已很困难，继续拉深将产生破裂。

这时，可考虑采用冲工艺孔或工艺切口，以从变形区内部得到材料补充。

工艺孔或工艺切口必须设在拉应力最大的拐角处，因此冲工艺孔或工艺切口的位置、大小、形状和时间应在调整拉深模时现场试验确定。

4.覆盖件拉深件图的绘制（1）拉深件图的要求①按照拉深件的冲压位置绘制,而不是像产品图那样按照零件在车身上的装配位置来绘制。

②拉深件图上不仅要标注拉深件的轮廓尺寸、不同位置的深度等。

而且要标注拉深件在汽车坐标系中的定位尺寸，拉深方向与坐标系的关系，后面工序示意线及尺寸等。

有时还标注后面工序的冲压方向，但不标注拉深件外轮廓尺寸。

③当拉深件的法兰面为复杂曲面形状时，还可以在法兰面上标注上凸、凹模和压料圈型面按工艺模型仿制、配研的技术要求。

2.2.3 拉深、修边和翻边工序间的关系覆盖件成形各工序间不是相互独立而是相互关联的，在确定覆盖件冲压方向和加工艺补充部分时，还要考虑修边、翻边时工序件的定位和各工序件的其它相互关系等问题。

拉深件在修边工序中的定位有三种：（1）用拉深件的侧壁形状定位。

（2）用拉深筋形状定位。

（3）用拉深时冲压的工艺孔定位。

修边件在翻边工序中的定位，一般用工序件的外形、侧壁或覆盖件本身的孔定位。

3.思考目前汽车行业发展的方向，对汽车覆盖件成形有哪些影响？汽车制造业对覆盖件产品的最根本要求就是在汽车使用过程中由各类覆盖件组成的车身要具有足够的强度和刚度以及特定的美观性，同时又要使之具有尽可能轻的自身重量和低的制造成本，以提高该部件的工作性能并减少汽车使用的能源消耗。

具体到覆盖件本身，这些要求可以转化为在设计中追求覆盖件成形质量的某个或某几个重要指标达到最优，如最少材料消耗、均匀材料厚度分布和最佳形状稳定性等，且同时又要满足某些预定的限制性条件，如无破裂和起皱缺陷等。

高速、大容量数值计算机的广泛应用和高精度力学数值模拟方法的快速发展，使得快速、准确地实现钣金塑性成形过程的数值模拟工作成为可能，通过一系列模拟软件的强大功能，汽车覆盖件成形过程正向着成本最低，性能最优，效率最高，更新换代最快的方向发展。